化工熱力學-4.ppt

1、第四章 均相敞開系統(tǒng)熱力學及相平衡準則,4.1 引言,封閉系統(tǒng)：均相封閉系統(tǒng)和非均相封閉系統(tǒng),（非均相封閉系統(tǒng)）,4.1 引言,主要內(nèi)容： 1、敞開系統(tǒng)的熱力學關系式及化學勢 2、相平衡準則和相律 3、偏摩爾性質(zhì)與摩爾性質(zhì)間的關系 4、Gibbs-Duhem方程 5、混合過程性質(zhì)變化 6、混合物中組分逸度及其計算方法 7、理想溶液，超額性質(zhì)與活度系數(shù),4.1 引言,4.2 均相敞開系統(tǒng)的熱力學關系,4.2 均相敞開系統(tǒng)的熱力學關系,4.2 均相敞開系統(tǒng)的熱力學關系,4.2 均相敞開系統(tǒng)的熱力學關系,4.2 均相敞開系統(tǒng)的熱力學關系,4.2 均相敞開系統(tǒng)的熱力學關系,4.2 均相敞開系統(tǒng)的熱力學

2、關系,4.3 相平衡準則,4.3 相平衡準則,4.4 非均相平衡系統(tǒng)的相律,F=總變量數(shù)-總方程數(shù) =M（N+1）-（N+2）（M-1） =N-M+2,4.5 偏摩爾性質(zhì),4.5 偏摩爾性質(zhì),4.6 摩爾性質(zhì)和偏摩爾性質(zhì)之間的關系,表4-1 摩爾性質(zhì)關系式與偏摩爾性質(zhì)關系式,4.6 摩爾性質(zhì)和偏摩爾性質(zhì)之間的關系,一、用偏摩爾性質(zhì)表達摩爾性質(zhì),4.6 摩爾性質(zhì)和偏摩爾性質(zhì)之間的關系,一、用偏摩爾性質(zhì)表達摩爾性質(zhì),計算混合物摩爾性質(zhì)， 需要偏摩爾性質(zhì)模型。 前面學的計算混合物 摩爾性質(zhì)是采用的狀 態(tài)方程和混合法則。,4.6 摩爾性質(zhì)和偏摩爾性質(zhì)之間的關系,二、用摩爾性質(zhì)表達偏摩爾性質(zhì) （一）解析

3、法,4.6 摩爾性質(zhì)和偏摩爾性質(zhì)之間的關系,4.6 摩爾性質(zhì)和偏摩爾性質(zhì)之間的關系,0,1,M2,M1,M,M,X1,T，P一定,二元混合物的偏摩爾性質(zhì)和摩爾性質(zhì),二、作圖法,4.6 摩爾性質(zhì)和偏摩爾性質(zhì)之間的關系,0,1,c d g,a b f,X1,T，P一定,二元混合物的偏摩爾性質(zhì)和摩爾性質(zhì),4.6 摩爾性質(zhì)和偏摩爾性質(zhì)之間的關系,4.6 摩爾性質(zhì)和偏摩爾性質(zhì)之間的關系,三、偏摩爾性質(zhì)之間的 依賴關系Gibbs-Duhem方程,4.7 混合過程性質(zhì)變化,混合過程性質(zhì)變化M + +.+,T,P,V1,y1,T,P,V2,y2,T,P,VN,yN,T,P,V,y1+y2+-+yN=1,4.7

4、 混合過程性質(zhì)變化,4.8 混合物中組分的逸度,逸度定義:,4.8 混合物中組分的逸度,注意：參考態(tài)是與研究態(tài)同溫、同壓、同組成的理想氣體混合物,4.8 混合物中組分的逸度,混合物中組分逸度系數(shù):,4.8 混合物中組分的逸度,組分逸度表示相平衡準則:,4.8 混合物中組分的逸度,逸度的性質(zhì):,4.8 混合物中組分的逸度,逸度的性質(zhì):,4.8 混合物中組分的逸度,4.8 混合物中組分的逸度,4.9 組分逸度系數(shù)的計算,4.9 組分逸度系數(shù)的計算,4.9 組分逸度系數(shù)的計算,4.9 組分逸度系數(shù)的計算,4.9 組分逸度系數(shù)的計算,4.10 理想溶液和理想稀溶液,理想溶液:,4.10 理想溶液和理想稀溶液,理想溶液:,4.10 理想溶液和理想稀溶液,理想稀溶液:,4.10 理想溶液和理想稀溶液,理想稀溶液:,4.10 理想溶液和理想稀溶液,說明:,4.11 活度系數(shù)定義及其歸一化,一、活度系數(shù)的對稱歸一化,4.11 活度系數(shù)定義及其歸一化,二、活度系數(shù)的不對稱歸一化,4.11 活度系數(shù)定義及其歸一化,三、兩種活度系數(shù)的關系,4.12 超額性質(zhì),一、超額吉氏函數(shù) 超額性質(zhì)的定義:真實溶液與理想溶液的摩爾性質(zhì)之差,4.12 超額性質(zhì),4.12 超額性質(zhì),4.12 超額性質(zhì),二、混合焓,4.12 超額性質(zhì),三、其他超額性質(zhì),4.